Tiếp cận GIS chuyển đổi dữ liệu CAD phục vụ quy hoạch và quản lý đô thị đề tài NCKH QT 09 47

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

TIẾP CẬN GIS CHUYỂN Đ ổ i DỮ LIỆU CAD
PHỤC VỤ QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ ĐÔ THỊ

Mã số: QT-09-47
Chủ trì đề tài: TS. Nguyễn Đình Minh
Các cán bộ tham gia: CN. Đinh Bảo Anh
CN. Nguyễn Văn Pha
CN. Nguyễn Thu Lan

e *.i H C C
Tf V M G

q u ổ c

G

ia h a

t h ò n g ĩin

ŨT Ị m

HÀ NỘI - 2010

Th ụ

n oi
v iệ n

____________________ -


BÁO CÁO TÓM TẮT
a. Tên đề tài:
TẾP CẬN GIS CHUYỂN Đ ổ i DỮLIỆU CAD
PHỤC VỤ QUY HOẠCH VÀ QUẢN LỶ ĐỒ THỊ
Mã số: QT-09-47
b. Chủ trì đế tài: TS. Nguyễn Đình Minh
c. Các cán bộ tham gia: CN. Đinh Bảo Anh, Nguyễn Văn Pha, Nguyễn Thu Lan
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Mục tiêu:

♦ Nghiên cứu nhu cầu và khả năng chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ quy
hoạch và quản lý đô thị ở Việt Nam bằng các phần mềm GIS sẵn có ở Việt Nam;
♦ Góp phần đẩy mạnh công tác đào tạo và nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS
trong quy hoạch và quản lý đô thị ở ĐHKHTN, ĐHQGHN.
Nội dung:
1) Tổng quan về dữ liệu CAD, GIS, quy hoạch và quản lý đô thị
2) Thu thập dữ liệu CAD và dữ liệu liên quan đến quy hoạch và quản lý đô thị;
3) Nghiên cứu, thử nghiệm chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ quy hoạch
và quản lý đô thị.
e. Các kết quả đạt được
1. Nghiên cứu cho thấy CAD và GIS là hai công nghệ máy tính có định hướng khác
nhau. Nhu cầu chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ quy hoạch và quản lý
đô thị ở Việt Nam là rất lớn và ngày càng tăng. Hiện tại ArcGIS là tiếp cận GIS
tốt nhất để chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ quy hoạch và quản lý đô
thị.
2. Một bài báo được nhận đăng trong tuyển tập các báo cáo khoa học Hội nghị Địa

lý toàn quốc, Hà Nội, năm 2010.
3. Kết quả nghiên cứu tổng quan, thu thập dữ liệu CAD và thử nghiệm chuyển đổi
dữ liệu CAD sang GIS bằng phần mềm GIS sẵn có là những tài liệu quý có thể
áp dụng cho các nghiên cứu tiếp theo liên quan đến quy hoạch và quản lý đô thi
ở Việt Nam theo hướng phát triển bền vững.
4. Đề tài đã góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu khoa học của cán bộ khoa Địa
lý, ĐHKHTN, ĐHQGHN.


5. Đề tài đã góp phần nâng cao chất lượng dạy và học các môn học về GIS, và giúp
sinh viên làm khoá luận tốt nghiệp tại ĐHKHTN, ĐHQGHN.
f. Tình hình kinh phí của đề tài
Đã thực hiện chi các khoản mục theo dự toán.
CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI

XÁC NHẬN CỦA BAN CHỦ NHIỆM KHOA

Ịs.

Ị y/Ttf

.

NGUYỄN ĐÌNH MINH

XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG
' H ố HIỆU T R Ư Ở N G


SUMMARY REPORT

a. Research Title:
GIS APPROACH TO CAD DATA CONVERSION FOR URBAN
PLANNING AND MANAGEMENT
Code: QT-09-47
b. Project Leader: Nguyen Dinh Minh, Faculty of Geography, Hanoi Univ. of Science
c. Participating Members: BS. Dinh Bao Anh, Nguyen Van Pha, Nguyen Thu Lan
d. Research Objectives and Contents
Objectives:
♦ To investigate the need and ability to convert CAD data to GIS for urban
planning and management in Vietnam using existing GIS software packages ;
♦ To contribute to the promotion of training and research on applications of
remote sensing and GIS in the field of natural resources and environment at
Hanoi University of Science, VNU.
Contents:
1) To overview materials on CAD data, GIS, urban planning and management;
2) To collect CAD data and other data related to urban planning and management.
3) To study and experiment CAD data conversion using GIS approach for urban
planning and management
e. Results
1. The research found that CAD and GIS are computer technologies with different
orientations. The need for CAD to GIS conversion for urban planning and
management in Vietnam is great and increasing. Cuưently, ArcGIS is the best
GIS approach to CAD conversion for urban planning and management..
2. A research paper was accepted for publication in the proceedings of the National
Geography Congress in Hanoi, 2010.
3. The research project provides valuable reference materials for further studies
related to urban planning and management in Vietnam.
4. Contribution to improved research capacity of the Faculty of Geography, HUS,
VNU.
5. Contribution to enhanced teaching and learning remote sensing and GIS courses

at HUS, VNƯ.


MỤC LỤC
Trang
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các hình
1- MỞ ĐẨU
1.1
1.2
1.3
2.

TỔNG QUAN VỂ CAD, GIS, QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ ĐÔ THỊ
2.1
2.2
2.3

3.

4.

Đặt vấn đề
Mục tiêu nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu

CADvàGIS
Quy hoạch và quản lý đô thị
Quy hoạch và GIS

1
1
2
2
3
3
5
10

CHUYỂN ĐỔI Dữ LIỆU CAD PHỤC v ụ QUY HOẠCH VÀ QUẢN
LÝ ĐÔ THỊ ở VIỆT NAM

20

3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3

20
21
28
28
31
36

Nhu cầu chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS ở Việt Nam
Khả năng chuyển đổi dữ liêu CAD của các phần mềm GIS sẵn có

Thử nghiệm chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS
Khu vực nghiên cứu
Dữ liệu sử dụng
Sử dụng phần mềm ArcGIS

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
PHIẾU ĐẢNG KÝ KẾT QUẢ

48
49


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CAD

Thiết kế hay vẽ cỏ trợ giúp bởi máy tính

CSDL

Cơ sở dữ liệu

DGN

Khuôn dạng file thiết kế của MicroStation

DSS

Hệ thống trợ giúp quyết định

DWG

Khuôn dạng file bản vẽ AutoCAD

DXF

Khuôn dạng số trao đổi của Autocad

ESRI

Viộn nghiên cứu hệ thống môi trường

ES

Hệ chuyên gia

GIS

Hộ thông tin địa lý

GPS

Hộ thống định vị toàn cầu

PPGIS

GIS có sự tham gia của céng công chúng

Danh muc các hình
Tên hình
Quy hoạch vùng

8

Quy hoạch chung

9

Quy hoạch chi tiết

10

Maplnfo Universal Translator

24

ArcView CAD Reader

25

Chức năng xuất dữ liệu (Export data) trong ArcMap

26

Chức năng xuất dữ liệu (Export) trong ArcCatalog

27

Công cụ nhập dữ liệu từ CAD (Import from CAD) trong

27

ArcToolbox
Vị trí Thị trấn Diễn Châu, Nghệ An

28

Sông Bùng ở Diễn Châu, Nghệ An

29

Bãi biển Diễn Thành, TT. Diễn Châu

30

Quốc lộ 1 trên địa bàn TT. Diễn Châu

30

Dữ liệu CAD về quy hoạch thị trấn Diễn Châu

31

Hiện trạng khu vực quy hoạch

32

Sơ đồ cơ cấu sử dụng đất

33

Quy hoạch giao thông thị trấn Diễn Châu

34

Quy hoạch cấp điện thị trấn Diễn Châu

35

Quy hoạch thoát nước thị trấn Diễn Châu

36

Quy trình chuyển đổi dữ liệu CAD sang ArcGIS

37

Các bước chuyển đổi dữ liệu CAD sang shapefile bằng

38

ArcGIS
Xuất các lóp điểm, đường, vùng CAD sang shapefile

39

Xuất dữ liệu và shapefile đầu ra hay lớp đối tượng

39

23 Shapefile điểm

40

24 Bảng thuộc tính điểm

40

25 Shapefile đường

41

26 Bảng thuộc tính đường

41

27 Shapefile vùng

42

28 Bảng thuộc tính vùng

42

29 Trường Layer trong bảng thuộc tính của shapefile

43

30 Chọn các bản ghi GTlongduong trong bảng thuộc tính

43

của shapefile
31 Xuất các bản ghi GTlongduong sang shapefile mới

44

32 Dữ liệu CAD quy hoạch thị trấn Diễn Châu, Nghệ An

45

trong ArcMap
33 Shapefile GTJongduong và bảng thuộc tính

45

34 Shapefile bãi đỗ xe

46

35 Shapefile đường điện

46

36 Dữ liệu GIS về quy hoạch thị trấn Diễn Châu

47


1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Đô thị hóa là quá trình địa lý đã và đang diễn ra mạnh mẽ ở nhiều nước trên
thế giới, tạo ra sức ép lớn đến tài nguyên và môi trường. Để giảm thiểu các tác
động bất lợi và phát triển bền vững, quá trình đô thị hóa ở các quốc gia cần phải
được kiểm soát tốt thông qua các quyết định quy hoạch và quản lý. Tuy nhiên,
trong thực tế, công tác quy hoạch và quản lý đô thị hiện vẫn còn là những vấn đề
nóng bỏng, phức tạp với nhiều bất cập, đặc biệt ờ ờ các nước đang phát triên trong
đó có Việt Nam do các nguyên nhân khách quan và chủ quan. Đe vượt qua những
thách thức đối với quy hoạch và quản lý đô thị, một giải pháp khả thi là đẩy mạnh
việc ứng dụng công nghệ máy tính trong việc tạo, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ
liệu không gian và phi không gian.
Hệ thônậ tin địa lý (GIS) là công nghệ máy tính có định hướng địa lý đã ra
đời và phát triển từ giữa những năm 1960. GIS đồng thời là hệ quản trị cơ sở dữ
liệu (CSDL), hệ thống lập bản đồ tự động và hệ thống phân tích không gian. Vì lẽ
đó, GIS đã được ứng dụng rộng rãi trong quy hoạch và quản lý đô thị ở nhiều nước
trên thế giới (Huxhold, 1991; Pauleit and Duhme, 2000; Yaakup et al., 2002;
Choudhury and Ghatak, 2003; Ghose et all. 2003; Muthusamy et all, 2003;
Matejicek, 2005; Saito et all. 2005; ESRI, 2006). Tuy nhiên, ở Việt Nam việc sử
dụng GIS trong quy hoạch và quản lý đô thị vẫn còn rất hạn chế. Đe nâng cao hiệu
quả quy hoạch và quản lý đô thị vì sự phát triển bền vững ở Việt Nam, cần đẩy
mạnh ứng dụng GIS trong xây dựng, bảo trì, cập nhật và khai thác cơ sở dữ liệu
không gian và thuộc tính một cách hiệu quả. Điều đó đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt
từ các nhà khoa học và quản lý.
Cùng với GIS, công nghệ CAD (Computer aided design, Computer aided
drafting) là công nghệ máy tính có định hướng thiêt kế hay vẽ cũng đã ra đời và
phát triển từ đầu những năm 1960. Ke từ đó đến nay, các chương trình CAD đã

được sử dụng rộng rãi trong các tổ chức khảo sát, thiết kế, kiến trúc và quy hoạch.
Tuy nhiên, nhược điêm lớn cùa các chương trình CAD là không cho phép kết nối
dữ liệu thuộc tính với dữ liệu không gian. Dữ liệu CAD là các bản vẽ, thiết kế
không thích hợp với phân tích không gian bằng GIS cần thiết cho quy hoạch và
quản lý đô thị. Do vậy, đê sử dụng dữ liệu CAD một cách hiệu quả trong GIS, cần
chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS.
CSDL là trái tim cùa GIS. Việc xây dựng, bổ sung và cập nhật CSDL GIS
đòi hỏi sử dụng nhiêu công nghệ thu nhập dữ liệu khác nhau. Chuyển đổi dừ liệu
là một trong các công nghệ đó, cho phép tận dụng các nguôn dữ liệu số sẵn có như
dữ liệu CAD. Tuy nhiên, với sự phát triên nhanh cùa các đô thị, sự gia tăng các bản
vẽ CAD, và nhu câu ứng dụng GIS trong quy hoạch và quản lý đô thị, việc chuyển
đổi dữ liệu CAD sang GIS sao cho hiệu quả vân là một thách thức không nhỏ đối
1


với nhiều tổ chức quy hoạch và quản lý xây dưng đô thị ữên thế giới cũng như ở
Việt Nam. Để giải quyết vấn đề này càn nghiên cứu thử nghiệm phương pháp thích
hợp cho việc chuyển các bản vẽ CAD sang các lớp dữ ỉiệu GIS dễ hỏi đáp, phân
tích và hiển thị dựa vào sự phát triển của các bộ phẩn mềm GIS.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài mang mã số QT 09-47 “Tiếp cận GIS
chuyển đổi dữ liệu CAD phục vụ quy hoạch và quản lý đô thị” đã được hình
thành, chấp thuận và hoàn thành tại Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của đề tài là:
♦ Nghiên cứu nhu cầu và khả năng chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ
quy hoạch và quản lý đô thị bằng các phần mềm GIS sẵn có ở Việt Nam;
♦ Góp phần đẩy mạnh công tác đào tạo và nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS
trong quy hoạch và quản lý đô thị ở ĐHKHTN, ĐHQGHN.
1.3 Nội dung nẹhiên cứu

1) Tổng quan về CAD, GIS, quy hoạch và quản lý đô thị;
2) Điều tra, thu thập dữ liệu CAD liên quan đến quy hoạch và quản lý đô thị;
3) Nghiên cứu, thử nghiệm chuyên đôi dữ liệu CAD sang GIS phục vụ quy hoạch
và quản lý đô thị.
Báo cáo này trình bày kết quả nghiên cứu của đề tài trong thời gian một năm
2009-2010. Nhân dịp này, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Bộ môn Bản
đô, Viên thám và Hệ thông tin địa lý, Ban chủ nhiệm khoa Địa lý, Phòng Khoa học
Công nghệ, ĐHKHTN và bạn bè, đông nghiệp đã giúp đỡ tác giả trong quá trình
thực hiện đê tài.

2


2. TỔNG QUAN VẺ CAD, GIS, QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ ĐÔ THỊ
2.1 CAD và GIS
CAD là viết tắt của Computer Aided Design or Drafting (thiết kế hay vẽ có
trợ giúp bởi máy tính). Công nghệ CAD đã ra đời và phát triển từ đầu những năm
1960 ở Viện Công nghệ Massachusetts, Hoa Kỳ. GIS là viêt tăt của Geographic
Information System (hệ thông tin địa lý). Công nghệ GIS đã ra đời và phát triên từ
giữa những năm 1960 ờ Canada.
Giữa CAD và GIS có sự giống nhau về tổ chức dữ liệu. Dữ liệu GIS thường
đươc giữ theo lớp chuyên đề (đường, hạ tầng, lô v.v.) như là các đối tượng điểm,
đường và vùng. Dữ liệu CAD cũng được cât giữ như là các lớp chuyên đê như là
các đối tượng điểm, đường, cung, vùng.
Sự khác biệt chính giữa CAD và GIS được thê hiện ờ chỗ CAD là công nghệ
máy tính có định hướng vẽ, thiết kế trong khi GIS là công nghệ máy tính có định
hướng địa lý. Phần mềm CAD nhìn chung không tạo tô pô. Thiếu tô pô, phân tích
không gian là rất hạn chế. Cho đến gần đây nhiều hệ thống CAD đã không có khả
năng thay đổi phép chiếu và khả năng kết nối dữ liệu thuộc tính với các thực thể
đồ họa. GIS được thiết kế để kết nối trực tiếp mỗi thực thể đồ họa với một bản ghi

trong bảng dữ liệu thuộc tính. Ngoài ra phải kể đến một số khác biệt nhỏ giữa CAD
và GIS. CAD làm việc ở mức chính xác kỹ thuật, trong khi GIS sử dụng mức chính
xác lập bản đồ. Một bản vẽ CAD được chứa trong một file, song một bản đồ GIS
thường được chứa trong một hay nhiều thư mục con với nhiều file. Khi làm việc
với GIS, nhiều file dữ liệu được tạo ra và cái được hiển thị ứên màn hình thường
chi là một biểu diễn tạm thời của CSDL GIS, đôi khi được vẽ từ nhiều nguồn file.
Theo ESRI (2002), thoạt nhìn hai .công nghệ CAD và GIS có vẻ giống
nhau—cả hai sử dụng máy tính để số hóa và lập bản đồ. Sự khác biệt chính nằm ở
gốc rễ của mỗi công nghệ. CAD có gốc rễ ở vẽ —CAD có sự dễ dàng lớn đối với
việc tạo ra và biểu diễn các đối tượng địa lý như là các bản vẽ trong máy tính. GIS
của ESRI có gốc rễ ở quản lý dữ liệu—nó có sự dễ dàng lớn đối với các đối tượng
địa lý và các thuộc tính liên quan của chúng trong CSDL máy tính. Sự khác biệt cơ
bản này dẫn đến sự khác biệt sâu sắc về cách mỗi công nghệ lưu trữ dữ liệu bản đồ
trong máy tính. Hiểu sự khác biệt này về mô hình dữ liệu cơ bản đi xa hướng tới
hiểu cách mỗi công nghệ vượt trội ờ các tác vụ khác nhau. CAD dựa vào bản vẽ và
quản lý dữ liệu như là các file bản vẽ hay một tập hợp các file bản vẽ. Tập hợp các
file bản vẽ có thê là tập hợp các mảnh bản đô có hệ tọa độ chung. Các lớp CAD là
tính chất thực thê, như màu hay kiêu đường, đôi khi được tôn lên với sử dụng nhãn
lớp. Các chuẩn CAD không luôn tách các hệ thống đối tượng theo lớp; các đối
tượng có thể phân biệt được chỉ bằng màu hay kiểu đường.
Các công cụ CAD có nhược điêm khi áp dụng vào các công việc mà chúng
3


không phù hợp như dùng CAD để quản lý dữ liệu địa lý bao trùm một quy mô địa
lý rộng, dùng CAD để lập bản đồ nâng cao, dùng CAD làm công cụ nhập dữ liệu
cho một cộng đồng người dùng rộng hơn trong một doanh nghiệp, dùng CAD
trong môi trường biên tập đa người dùng và dùng CAD đê xử lý, mô hình hóa và
phân tích dữ liệu không gian tinh xảo. CAD là phù hợp đối vói các bản vẽ thiết kế.
Nó không phải là một hệ thông tin. Mặc dù công nghệ CAD đã được mở rộng với

một số hạn chế các đặc điểm giống GIS, nó vẫn có gốc rễ sâu ờ bản vẽ.
GIS có định hướng cơ sờ dữ liệu (CSDL) và vì vậy có xu hướng xử lý dữ
liệu trong một CSDL thông suốt. Do GIS có khả năng quản lý dữ liệu trên phạm vi
địa lý rộng, nó bao gồm nhiều công cụ cho phép chiếu bản đồ và xử lý khối lượng
lớn dữ liệu. GIS sử dụng khái niệm phân lớp, phân tách các loại đối tượng khác
nhau thành các lớp dễ quản lý hơn, thường một lớp đối với mỗi kiểu đối tượng.
Các lớp có thể có các yêu cầu dữ liệu và hành vi khác nhau. Năng lực của GIS bao
gồm hiển thị và in các bản vẽ, thể hiện quan hệ giữa các đối tượng, cung cấp hỏi
đáp CSDL lấy thông tin để làm quyết định có thông tin, chấp nhận dữ liệu bổ sung
dễ dàng và duy trì dữ liệu dự án một khi thi công hoàn thành, xử lý nhiều kiểu dữ
liệu kể cả ảnh, video clip, và âm thanh.
GIS kết nối dữ liệu không gian và thuộc tính. GIS cho phép người dùng trả
lời các câu hỏi không gian về vị trí, sự gần gũi, và phân bố địa lý. GIS biểu diễn
nhiều thuộc tính của không gian địa lý như một tập hợp các lớp dữ liệu. Các lớp có
thể được bật hay tắt, và các quan hệ mới giữa các lớp có thể được khám phá, cả
qua quan sát đơn giản và qua áp dụng các kỷ thuật phân tích không gian nâng cao.
CSDL GIS có ưu điểm nổi trội như dễ cập nhật, có thể hỏi đáp theo thuộc
tính hay vị trí. GIS cung cấp năng lực để hỏi đáp, phân tích, hiển thị thông tin và
biểu diễn dễ hiểu hơn. GIS nắm giữ và sử dụng CSDL để giúp đưa ra các quyết
định quy hoạch và quản lý không gian đô thị.
Trong khi các chương trình CAD không thể thực hiện phân tích kỳ vọng của
GIS, các bản vẽ tạo ra bàng CAD thường cung cấp cơ sở cho dữ liệu GIS, đặc biệt
trong các ứng dụng như lập bản đồ đường phố và bản đồ thửa. CAD cũng có thể
được dùng hiệu quả để biên tập dữ liệu đồ họa, nhiều khi hiệu quả hom GIS trong
đó khả năng xử lý các thực thể đồ họa là thứ yếu đối với phân tích.
Các bản vẽ CAD khá phổ biến trong các lĩnh vực kiến trúc, quy hoạch, kỳ
thuật và thiết kế sản phẩm. Từ các file bản vẽ CAD nhiều khi có thể thu được
thông tin hữu ích trong môi trường GIS. Thông tin này bao gồm vị trí và thuôc
tính. Việc sử dụng thông tin từ CAD có thê đòi hỏi chuyên đôi nó sang khuôn dạng
có thể xử lý bằng phần mềm GIS.

Chuyển đổi dữ liệu hai chiều từ bản vẽ CAD sang môi trường GIS và ngược
lại trong một môi trường làm việc tông hợp là một trong những thách thức đối với
GIS. Thách thức này trở nên lớn hom đôi với các dự án GIS liên quan đến quản lý
hệ thống hạ tầng. Các dự án này được thực hiện chủ yếu bời các cơ quan chính phù
4


trong đó thông tin từ các nhà thiết kế cần được đặt trong một khung cảnh địa lý.
Thiết kế các hạ tầng lớn (đô thị, đường bộ, đường sắt, cầu, đường hầm, v.v.) cần cả
thông tin CAD và GIS: phần mềm CAD được ứng dụng cho kỹ thuật và xây dựng
trong khi dữ liệu GIS là thiết yếu đôi với quy hoạch và quản lý.
GIS đồng thời là hệ quản trị cơ sở dữ liệu, hệ thống lập bản đồ tự động và hệ
thống phân tích không gian. Vì lẽ đó, GIS đã được ứng dụng rộng rãi trong quy
hoạch và quản lý đô thị ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc sử
dụng GIS trong quy hoạch và quản lý đô thị vẫn còn rất hạn chế. Đe nâng cao hiệu
quả quy hoạch và quản lý đô thị vì sự phát triển bền vững ờ Việt Nam, cần đẩy
mạnh ứng dụng GIS trong xây dựng, bảo trì, cập nhật và khai thác cơ sở dữ liệu
không gian và thuộc tính một cách hiệu quả. Điêu đó đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt
từ các nhà khoa học và quản lý.
2.2 Quy hoạch và quản lý đô thị
Theo Hội Quy hoạch Hoa Kỳ (Planning.org), “Quy hoạch, còn gọi là quy
hoạch đô thị hay quy hoạch thành phố và vùng, là một lĩnh vực chuyên môn luôn
biến đổi và có tính mục đích nhằm năng cao chất lượng sống và hạnh phúc của con
người và các cộng đồng bàng việc tạo ra không gian sống thuận tiện, bình đẳng, tốt
cho sức khỏe, hiệu quả và hấp dẫn cho các thế hệ hôm naỵ và mai sau.”
Ở Việt Nam, theo Luật Quy hoạch đô thị được Quoc hội Việt Nam khoá XII,
kỳ họp thứ 5 thông qua ngày 17 tháng 6 năm 2009 và có hiệu lực từ 1.1.2010, Đô
thị được xác định là khu vực tập trung dân cư sinh sống có mật độ cao và chủ yếu
hoạt động trong lĩnh vực kinh tê phi nông nghiệp, là trung tâm chính trị, hành
chính, kinh tế, văn hoá hoặc chuyên ngành, có vai trò thúc đẩy sự phát triển kinh tế

- xã hội của quốc gia hoặc một vùng lãnh thổ, một địa phương, bao gồm nội thành,
ngoại thành của thành phô; nội thị, ngoại thị của thị xã; thị trấn.
Quy hoạch đô thị là việc tổ chức không gian, kiến trúc, cảnh quan đô thị, hệ
thống công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình hạ tầng xã hội và nhà ở để tạo lập môi
trường sổng thích hợp cho người dân sống trong đô thị, được thể hiện thông qua đồ
án quy hoạch đô thị. Đồ án quy hoạch đô thị là tài liệu thể hiện nội dung của quy
hoạch đô thị, bao gồm các bản vẽ, mô hình, thuyết minh và quy định quản lý theo
quy hoạch đô thị.
Quy hoạch xây dựng đô thị gồm:
1) Quy hoạch vùng:
Quy hoạch xây dựng vùng được lập cho các vùng có chức năng tổng hơp
hoặc chuyên ngành gồm vùng trọng điểm, vùng liên tỉnh, vùng tỉnh, vùng liên
huyện, vùng huyện, vùng công nghiệp, vùng đô thị lớn, vùng du lịch, nghỉ mát,
vùng bảo vệ di sản cảnh quan thiên nhiên và các vùng khác do người có thẩm
5


quyền quyết định. Quy hoạch xây dựng vùng được lập cho ẹiai đoạn ngắn hạn là
05 năm, 10 năm; giai đoạn dài hạn là 20 năm và dài hơn. Đô án Quy hoạch vùng
thường được làm trên tỷ lệ 1/25.000 - 1/25Ó.000 (Hình 1). Nội dung nhiệm vụ quy
hoạch xây dựng vùng bao gồm :
a) Dự báo CỊuy mô dân số đô thị, nông thôn phù hợp với quy hoạch tổng thể phát
triển kinh te - xã hội của vùng và chiến lược phân bố dân cư của quốc gia cho giai
đoạn 05 năm, 10 năm và dài hom;
b) Tổ chức không gian các cơ sở công nghiệp chủ yếu, hệ thống công trình hạ tầng
kỹ thuật, hạ tầng xã hội trên phạm vi vùng theo từng giai đoạn phù hợp với tiềm
năng và quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của vùng;
c) Tổ chức không gian hệ thống đô thị, điểm dân cư phù hợp với điều kiện địa lý,
tự nhiên của từng khu vực bảo đảm quốc phòng, an ninh và việc khai thác tài
nguyên thiên nhiên hợp lý của toàn vùng, dự báo tác động môi trường.

2) Quy hoạch chung đô thị
Quy hoạch chung xây dựng đô thị được lập cho các đô thị loại đặc biệt, loại
1, loại 2, loại 3, loại 4, loại 5, các quận của thành phố trực thuộc Trung ương, các
đô thị mới liên tỉnh, đô thị mới có quy mô dân số tương đương với đô thị loại 5 trở
lên, các khu công nghệ cao và khu kinh tế có chức năng đặc biệt. Quy hoạch chung
xây dựng đô thị được lập cho giai đoạn ngắn hạn là 05 năm, 10 năm; giai đoạn dài
hạn là 20 năm. Đồ án Quy hoạch chung đô thị thường được làm trên tỷ lệ 1/5.000 1/25.000 (Hình 2). Nội dung nhiệm vụ quy hoạch chung xây dựng đô thị bao gồm:
a) Xác định tính chất của đô thị, quy mô dân số đô thị, định hướng phát triển không
gian đô thị và các công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội trong đô thị theo các
giai đoạn 05 năm, 10 năm và dự báo hướng phát triển của đô thị đến 20 năm;
b) Đối với quy hoạch chung xây dựng cải tạo đô thị, ngoài các nội dung quy định
tại điểm a khoản 1 Điêu này còn phải xác định những khu vực phải giải toả, những
khu vực được giữ lại đê chỉnh trang, những khu vực phải được bảo vệ và những
yêu cầu cụ thể khác theo đặc điểm của tùng đô thị.
3) Quy hoạch chi tiết
Quy hoạch chi tiết xây dựng đô thị được lập cho các khu chức năng trong đô
thị và các khu công nghiệp, khu công nghệ cao, khu chế xuất, khu bảo tồn, di sản
văn hoá, khu du lịch, nghỉ mát hoặc các khu khác đã được xác định; cải tạo chỉnh
trang các khu hiện trạng của đô thị. Đô án Quy hoạch chi tiết đô thị thường được
làm trên tỷ lệ 1/2.000 - 1/500 (Hình 3). Nhiệm vụ quy hoạch chi tiết xây dựng đô
thị bao gôm:
a) Xác định phạm vi ranh giới, diện tích khu vực để thiết kế quy hoạch chi tiết;
b) Xác định danh mục các công trình cần đầu tư xây dựng bao gồm: các công trình
xây dựng mới, các công trình cần chỉnh trang, cải tạo, bảo tồn, tôn tạo trong khu
6


vực quy hoạch;
c) Xác định các chỉ tiêu kinh tế -k ỹ thuật chủ yếu về sử dụng đất, hạ tầng xã hội và
hạ tầng kỹ thuật; các yêu cầu về không gian, kiến trúc, thiết kế đô thị và những yêu

cầu khác đối với từng khu vực thiết kế.
Quy hoạch môi trường đô thị (QHMTĐT) là quy hoạch xây dựng đô thị có sự
lồng ghép các vấn đề môi trường (Bộ Xây Dựng và DANIDA, 2007). Bốn chù đề
cua QHMTĐT là:
1) Lồng ghép vấn đề môi trường
2) Truyền thông công cộng và sự tham gia của cộng đông
3) Phối hợp liên ngành, liên cấp
4) Sự tham gia và đàu tư của khu vực tư nhân
Bốn cách tiếp cận đến lồng ghép vấn đề môi trường vào quy hoạch xây dựng đô thị
là:
1) Phối hợp giữa các ban ngành
2) Sự tham gia của cộng đồng
3) Hợp tác công tư
4) Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và đánh giá môi trường chiến lược
(ĐMC)
Tổ chức thực hiện quy hoạch đô thị bao gồm công bố công khai quy hoạch đô
thị, cung cấp thông tin về quy hoạch đô thị, cấp chứng chỉ quy hoạch, cắm mốc
giới theo quy hoạch đô thị. Quản lý phát triển đô thị theo quy hoạch bao gồm quản
lý không gian, kiến trúc, cảnh quan đô thị, quản lý và sử dụng đất đô thị theo quy
hoạch, quản lý xây dựng hệ thống các công trình hạ tầng và không gian ngầm đô
thị theo quy hoạch.

7


VIỆN KIỂN TRÚC, QUY HOẠCH ĐÔ THị VÀ NÔNG THÔN * BỘ X Ả Y DựNG
•r

:r, 3

Jf tị .

:ỉ

V

I

I tit p;;
eft iws* V' i

QUY HOẠCH XÂYpựNG VỪNG THỦ ĩ)ồ ĐẾN NẨM 2020
VÀ TẦM NHỈN ĐỂN nam 2050

V ùng Thù dô H i N fl trã i rộng
tré n d iện tic h k h o á n g 13.436
k m ỉ, b á n kinh i n h httâng tử 100
> 150 km , b a o g ím Thủ đ£ và 7
tìn h : Hả T ày, Vinh P h ú c , Hưng
Y én, B ác Ninh, Hàl Dương, Hà
N am và H 4a Binh.
Vùng Thù d õ t ỉ p h á t triể n th a o
h ư dng vùnụ dô lh | da e ự e tậ p
tru n g , lẩy Thủ d í Hà Nậl làm
d ữ th j h f t n h â n vả dd ọ c p h in
th ả n h 2 vùng c h in h là vùng d â
th | h ạ t nhAn v i phụ cẠn; vúng
p h ấ t trlẩ n dốl trọ n g . Quy h o ạ c h
n ả y dữ đ ù ợ e th ủ i ư ỉ n g ch in h
p h ù ph* d u y ỹ l th * o q u y « t d |n h

* ấ 490/QD-Ttf| n g à y 5/5/200B

Hình l . Quy hoạch vùng

8


QUY HOẠCH CHUNG THỦ ĐỔ HÀ MỘI DỀN NAM 2050 VÁ TẤM NHIN DỀN 2050
THt HA NÔI CAPITAL CONSTRUCTION MASTER PLAN TO 26)0 AND VISION TO 205©
Đ ỊN H H Ư Ớ N Q P H A t t r i ể n K H Ồ M Q Q I A N t P H U O N G A
s p a tia l OEVllOPllỂNT PLAH tu ttcn ữ ị

Hỉnh 2. Quy hoạch chung

n

Chok>


VIỆN KIẾN TRÚC, GUY HOẠCH ĐỎ THỊ VẢ NÓNG THỔN - Bộ XÁY DựNG

Q U Y HOẠCH CHI TIẾT KHU ĐỔ THỊ MỚI ĐÉ THÁM. TỈNH CAO BÀNG

Khu dò th | mcíl Dá Th*m th | x i Cao
U n g cò dlén tic h ISOh*. Quy hoach ehl tiế t khu dò th | m il M Thàm
- Ih| x t Cao B in g d i dưdc UBND linh
Cao Bàng phè duyệt. Th»o quy ho«ch, D i Thảm a t d ữ fc x iy dựng thénh
' m ị t k h u d « t h ị m á i VÒI t i n h c h í t là

khu M nh chinh, chinh tr| m«il

th ay t h ỉ cAc co * à cũ. Dày ■< li mốt
trung tảm mồi v in minh h lfn
phú
h o p VÒI a ự p l i i l

tr iể n

b i n v ữ n g tr o n g

tữõing lal.
t o » 4 V I M T K M S o ư r MOẠCM

r

Hình 3. Quy hoạch chi tiêt
2.3 Quy hoạch và GIS
Quy hoạch bao hàm việc xác định các quyết định và hành động thích hợp
trong tương lai qua một loạt các lựa chọn. Việc lựa chọn đòi hỏi, bên cạnh kiến
thức sâu rộng về quy hoạch, các dữ liệu đầy đủ về quá khứ, hiện tại và tương lai.
Thông tin có thể là mô tả, dự báo hay chỉ dẫn về bản chất. Việc quản lý thích hợp
và hiệu quả thông tin cải thiện nhiêu chât lượng quy hoạch. Việc tạo ra loại thông

10


tin chuẩn xác là rất khó với các phương pháp truyền thống. GIS cung cấp nhiều
chức năng cơ bản cho quản lý phù hợp và hiệu quả địa thông tin. về cơ bản, GIS
hỗ trợ thu thập, bảo trì, phân tích và hiển thị thông tin không gian. Dữ liệu GIS cho
phép xem xét nhiều quan điểm và cung cấp năng lực để hỏi đáp động và hiển thị
thông tin, và biểu diễn dễ hiểu hom. Mặt khác, khả năng tiếp cận dữ liệu số có thể

gây ra sự lạm dụng và sử dụng sai, nêu lên các vấn đề cơ bản về an ninh dữ liệu,
trách nhiệm và độ tin cậy.
Các thống kê, báo cáo, bài báo, ảnh máy bay, ảnh tẩm gần, ảnh vệ tinh, bản
đồ và bản vẽ tất cả trợ giúp trong việc hiểu khu vực quy hoạch và các vấn đề của
nó. Các giải pháp thay thế có thể được xâv dựng bằng nhập dữ liệu đó vào trong
các mô hình máy tính. Các mô hình đó có thể dự báo, ví dụ, biến động dân số và sử
dụng đất hay mô phỏng lưu lượng giao thông. Nhiều khi các mô hình máy tính đó
được thực hiện như phần mềm độc lập. GIS trợ giúp bằng việc cung cấp dữ liệu địa
lý số và hiển thị các kết quả trung gian và cuối cùng. Việc đi đến giải pháp thích
hợp nhất đòi hỏi trao đổi và cộng tác giữa nhiều bên hữu quan. Truyền thông được
làm tốt nhất qua các hiển thị như hình ảnh và bản đồ hom là qua trần văn bản. GIS
là một trợ giúp hiển thị hoàn hảo. Cho nên, GIS khiến cho việc tạo và diễn giải mô
hình dễ dàng hom và cung cấp nhận thức mà nếu không không thể đạt được.
Theo Yeh (2008), trong quỵ hoạch đô thị, nhu cầu có sự cân bàng với thiên
nhiên được thể hiện rõ trong cuốn sách kinh điển của Ian McHarg, Design with
Nature (1969). Chính bằng thiết kế địa điểm tốt hơn mà chúng ta có thể đạt được
sự hài hòa với thiên nhiên. Sự nhấn mạnh gần đây đến phát triển bền vững với lo
ngại đối với phát triển kinh tế, xã hội và môi trường tới quy mô nhất định là một
biểu hiện và một phiên bản mở rộng và nâng cao hơn của sự tìm kiếm sự hài hòa
với môi trường, có tiếp cận trung dung về cân bằng phát triển kinh tế với nhu cầu
của xã hội mà không phá hủy môi trường cho các thế hệ tương lai (World
Commission on Environment and Development, 1987).
ở phương Tây, mô hình quy hoạch đô thị đã chuyển động từ tiếp cận công
nghệ của những năm 1960 và 1970 đên tiêp cận có sự tham gia hơn và vai trò lớn
hơn của xã hội dân sự. Các quyết định quy hoạch không còn dựa chủ yếu vào các
kết quả của mô hình quy hoạch đô thị tạo ra bời máy tính mà nhiều hơn vào các
tham khảo và đàm phán với các bên hường lợi khác nhau trong quá trình quy
hoạch. Vai trò thông trị của các mô hình quy hoạch đô thị đã suy giảm. Chúng đã
trở thành một trong các công cụ hỗ trợ quá trình quy hoạch. Bất chấp tầm quan
trọng và vai trò suy giảm của các mô hình quy hoạch và máy tính, GIS ngày càng

được sử dụng trong quy hoạch đô thị (Yeh, 1999). Điêu này chủ yếu vì ngay trong
mô hình quy hoạch có sự tham gia, thông tin và phân tích không gian là quan trọng
đối với việc hậu thuân thảo luận và ra quyêt định có thông tin. Là một hệ thống
máy tính đê lưu trừ, truỵ cập, hiên thị phân tích và mô hình hóa thông tin không
gian, GIS có thể cung cấp thông tin văn bản và hiển thị không gian cũng như các
ỉl


kết quả phân tích không gian trọ giúp các thảo luận và xem xét kỹ lưỡng của công
chúng trong quá trình quy hoạch và việc lập các bản quy hoạch hài hòa với sự phát
triển, môi trường và xã hội.
Trong những ngày đầu của sự phát triên của GIS trong những năm 1960 và
1970, có rất ít phòng ban quy hoạch cài đặt GIS do phân cứng đăt tiên và phân
mềm và dữ liệu hạn chế. Sự giảm giá phần cứng, lưu trữ máy tính và các thiết bị,
và sự cải thiện về hiệu năng của phần cứng và phần mềm (đặc biệt tốc độ của các
bộ xử lý máy tính) và sự tiến bộ về cấu trúc dữ liệu và thuật toán liên quan cùa
vector GIS, đã khiến cho GIS một thời đắt và tốn thời gian trở nên rẻ và khả thi
hơn. Từ đầu những năm 1980, đã có sự tăng rõ rệt về cài đặt GIS ở các cấp và các
phòng ban khác nhau của các chính quyền đô thị và vùng ở các nước phát triển ở
Australia, châu Âu, và Bắc Mỹ. Với sự giảm tiếp về giá và sự gia tăng về hiệu
năng của phần cứng và phần mềm, việc sử dụng GIS trong quy hoạch đô thị ở các
nước đang phát triển đã gia tăng trong những năm 1990 (Yeh, 1991). GIS ngày nay
dễ tiếp cận hom đối với các nhà quy hoạch và là một công cụ quan trọng và CSDL
phục vụ quy hoạch ở cả các nước phát triên và đang phát triên (Yeh, 1999).
GIS là hệ thống thông tin dựa vào máy tính có khả năng tích hợp dữ liệu từ
nhiều nguồn khác nhau để cung cấp thông tin cần thiết để ra quyết định hiệu quả
trong quy hoạch đô thị. Các hệ thông tin khác phục vụ quy hoạch đô thị bao gồm
hệ quản trị CSDL (DBMS), hệ thống trợ giúp quyết định (DSS) và hệ chuyên gia
(ES). GIS đóng vai trò vừa là CSDL vừa là hộp công cụ phục vụ quy hoạch đô thị.
Trong GIS có định hướng CSDL, dữ liệu khônệ gian và văn bản có thể được lưu

trữ và kết nối sử dụng mô hình địa quan hệ. Điều này hỗ trợ truy cập, hỏi đáp dữ
liệu và lập bản đồ hiệu quả. Nhà quy hoạch cũng có thể khai thác dữ liệu từ CSDL
và nhập chúng vào các chương trình phân tích không gian và mô hình hóa khác.
Khi kết hợp với dữ liệu từ các CSDL bảng khác hay các điều tra tiến hành đặc biệt
chúng có thể được dùng để ra quyết định quy hoạch hiệu quả. Như là hộp công cụ,
GIS cho phép nhà quỵ hoạch thực hiện phân tích không gian sử dụng các chức
năng địa xử lý như chồng lớp bản đồ, tiếp nối, và vùng đệm. Trong tất cả các chức
năng địa xử lý, chồng lớp bản đồ có lẽ là công cụ hữu ích nhất. Đó là vì nhà quy
hoạch có truyền thống lâu đời sử dụng chồng lớp bản đồ trong phân tích thích hop
đất đai là một hợp phân quan trọng trong quy hoạch đô thị. Việc tích hợp dữ liệu
đa phương tiện và sử dụng web-GIS trong môi trường intemet/intranet đã làm tăng
tính hữu ích của GIS trong quy hoạch đô thị. Việc đưa vào các hình ảnh, video, ảnh
máy bay và âm thanh bên trong GIS có thể làm tăng hiểu biết của nhà quy hoạch
và ra quyết định về vấn đề quy hoạch mà họ đang phân tích. Việc tích hợp GIS với
hiện thực ảo có thê cho phép nhà quy hoạch xem xét không gian mà họ đang quy
hoạch một cách thực tế hơn. Intemet/Intranet là rất hữu ích trong trao đổi các y
tưởng thiết kế. Việc sử dụng GIS qua internet cũng có thể tạo thuận lợi cho viêc
phổ biến thông tin quy hoạch và tăng cường sự tham gia của công dân trong qua
12


trình quy hoạch (Yeh and Webster, 2004). Khác với quá khứ khi công dân phải đi
đến tòa thị chính để xem xét các bản quy hoạch, họ bây giờ có thê xem chúng
trong văn phòng hay nhà của mình qua internet bất cứ lúc nào. Internet như vậy có
thể giúp trong việc xây dựng hệ thống quy hoạch có sự cộng tác dựa vào đa
phương tiện.
Quản trị CSDL, hiên thị, phân tích không gian, và mô hình hóa không gian
là các công dụng chính của GIS trong quy hoạch đô thị (Webster, 1993, 1994). GIS
được dùng để lưu trữ các bản đồ và bản quy hoạch sử dụng đất, dữ liệu kinh tế xã
hội, dữ liệu môi trường, và các ứng dụng quy hoạch. Nhà quy hoạch có thể khai

thác thông tin hữu ích từ CSDL qua hỏi đáp không gian. Lập bản đồ và nhìn ba
chiều và hiện thực ảo là các công cụ hiển thị mạnh nhất trong GIS. Bản đồ có thể
được dùng để tìm hiểu sự phân bố dữliẹu kinh tế xã hội và môi trường, và hiển thị
kết quả phân tích không gian và mô hình hóa. Cảnh 3D và hiện thực ảo có thể cho
cộng đồng một cái nhìn thực tế hơn về các vấn đề gặp phải và sự phát triển có thể
phát sinh từ các bản quy hoạch. Phân tích và mô hình hóa không gian được dùng
để phân tích thống kê không gian, chọn địa điểm, nhận biết khu vực quy hoạch,
phân tích thích hợp đất đai, mô hình hóa sử dụng đất giao thông và đánh giá tác
động. Nội suy, chồng lớp bản đồ, vùng đệm và tiếp nối là các chức năng GIS được
dùng phổ biến nhất trong phân tích và mô hình hóa không gian. Việc sử dụng các
chức năng trên thay đổi theo chức năng và giai đoạn khác nhau của quy hoạch đô
thị.
Có nhiều ích lợi trong sử dụng GIS trong quy hoạch đô thị bao gồm (Royal
Town Planning Institute, 1992):
• cài thiện việc lập bản đồ - truy cập tốt hơn các bản đồ, cải thiện tính thời sự
của bản đồ, lập bản đồ chuyên đề hiệu quả hơn và giảm chi phí lưu trữ
• hiệu quả lớn hom trong truy cập thông tin
• truy cập nhanh hom và rộng hơn tới các kiểu thông tin địa lý quan trọng đối
với quy hoạch và khả năng tìm hiêu một phạm vi rộng hom các lựa chọn
“whatif”
• cải thiện phân tích
• truyền thông tốt hơn tới công chúng và nhân viên
• cải thiện chất lượng các dịch vụ, ví dụ truy cập nhanh hơn thông tin để xử lý
đơn xin quy hoạch
Sử dụng GIS trong các chức năng và giai đoạn khác nhau của Quy hoạch đô thị
Quy hoạch đô thị bao gôm nhiêu chức năng, quy mô, ngành và giai đoạn. Nhìn
chung, các chức năng của quy hoạch đô thị có thê được phân loại thành hành chính
chung, kiểm soát phát triển, và lập quy hoạch. Hành chính chung và kiểm soát phát
triển là các hoạt động quy hoạch khá quen thuộc, trong khi lập quy hoạch và quy

13


hoạch chiến lược phi thông thường không được tiến hành thường xuyên. Quy mô
của khu vực quy hoạch có thể thay đổi từ cả một thành phổ tới một khu vực nhỏ
của thành phố, một quận hay một khối đường phố. Các ngành được can dự phổ
biến nhất của quy hoạch đô thị là sử dụng đât, giao thông, nhà ở, phát triên đất đai
và môi trường. Trong phạm vi các quy mô quy hoạch khác nhau có các giai đoạn
khác nhau - xác định mục tiêu quy hoạch, phân tích hiện trạng, mô hình hóa và dự
phóng, xây dựng các phương án quy hoạch, chọn phương án quy hoạch, thực hiện
quy hoạch, và đánh giá quy hoạch, giám sát và phản hôi. Với tâm quan trọng tăng
lên của quy hoạch có sự tham gia, sự tham gia của công chúng xuất hiện ở nhiều
giai đoạn của quy hoạch đô thị.
Các chức năng, quy mô, khu vực và giai đoạn khác nhau của quy hoạch đô thị
có các sừ dụng GIS khác nhau. Việc sử dụng các hợp phần quản lý, hiển thị dữ
liệu, phân tích không gian và mô hình hóa của GIS biến thiên theo các chức năng
của quy hoạch đô thị. Quản lý dữ liệu, hiển thị và phân tích không gian được dùng
nhiểu hơn trong công việc thông thường của quy hoạch đô thị. Mô hình hóa không
gian được áp dụng thường xuyên hơn trong quy hoạch chiến lược. Quản trị chung
chủ yếu sử dụng quản lý và hiển thị dữ liệu. Cuối cùng, kiểm soát phát triển chủ
yếu dùng các chức năng hiền thị và phân tích không gian của GIS. Công tác quản
trị chung thông thường hơn và kiểm soát phát triển của quy hoạch đô thị bao gồm
quản lý hồ sơ sử dụng đất; lập bản đồ chuyên đề; xử lý đơn xin quy hoạch; xử lý
đơn xin kiểm soát xây dựng; quản lý sử dụng đất; theo dõi sự sẵn có và phát triển
đất đai; ghi chép không gian mặt bằng công nghiệp, thương mại và bán lẻ; quy
hoạch cơ sở giải trí và nông thôn; đánh giá tác động môi trường; đăng ký đất đai bị
ô nhiễm; quy hoạch chiến lược sử dụng đất giao thông; phân tích độ khu vực thu
hút và độ tiếp cận các cửa hàng và cơ sở công cộng; phân tích khu vực xã hội. Hiển
thị, phân tích và mô hình hóa không gian là các chức năng GIS được dùng phổ
biến nhất trong lập quy hoạch. Webster (1993, 1994) bàn luận ưu điểm của việc sử

dụng các chức năng quản lý, hiên thị dữ liệu và phân tích, mô hình hóa không gian
của GIS như là đầu vào khoa học cho mô tả, dự báo và hướng dẫn quy hoach đô
thị. Có sự khác biệt quan trọng về mức độ sử dụng GIS trong các khía cạnh mô tả,
dự báo, và hướng dân của quá trình quy hoạch. Mô tả được dùng phổ biến hơn
trong quản trị chung, trong khi dự báo và hướng dẫn được dùng phổ biến hơn trong
lập quy hoạch. 3D GIS và hiện thực ảo ngày nay ngày càng được dùng trong sự
tham gia của công chúng đê cho người tham gia một cảm giác thế giới thực hoen
về các vấn đề và các bản quy hoạch được thảo luận mà không thể đạt được qua các
bản đô và bản quy hoạch trìu tượng.
Các quy mô quy hoạch khác nhau đòi hỏi các dữ liệu và kỹ thuật khác nhau. Dữ
liệu raster và GIS là hữu ích hom đối với quy hoạch chiến lược cả thành phổ, do
khu vực rộng lớn được bao trùm và không đòi hỏi độ phân giải cao. Xử lý dữ liệu
raster nhanh hom nhiều so với xử lý dữ liệu vector, đặc biệt trong chồng lớp bản đồ
14


và phân tích vùng đệm. Mặt khác, dữ liệu vector nhìn chung được dùng cho quy
hoạch khu vực hành động quận huyện và địa phương do nhu câu phân tích phân
giải rất cao.
Có nhiều ứng dụng GIS trong các khu vực sử dụng đất, giao thông, nhà ở,
phát triển đất đai và môi trường. Các ví dụ chính bao gồm chọn địa điểm và phân
tích thích hợp đất đai. Tương phản, phân tích mạng và chọn tuyến được dùng phổ
biến nhất ừong quy hoạch giao thông, và quy hoạch và quản lý môi trường sử dụng
vùng đệm và xử lý chông lớp. Có một xu thê gia tăng ữong tích hợp mô hình hóa
trong các khu vực khác nhau của quỵ hoạch đô thị.
Vai trò của GIS cũng thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình
quy hoạch đô thị. Ví dụ, GIS hữu ích trong mô hình hỏa và xây dựng các phương
án quy hoạch, hom trong xác định các mục tiêu, kiêm kê tài nguyên, phân tích các
tình huống sẵn có, mô hình hóa và dự phórig, xây dựng các phương án quy hoạch,
chọn các phương án quy hoạch, thực hiện quy hoạch, và đánh giá quy hoạch, giám

sát, và phản hồi. GIS chỉ có thê thỏa mãn một sô dữ liệu và kỹ thuật cân thiêt trong
các giai đoạn khác nhau của quá trình quy hoạch. Nó cũng phải làm việc với các
CSDL, kỹ thuật và mô hình khác ở các giai đoạn khác nhau của quá trình quy
hoạch.
Thu thập dữ liệu
GIS, khi tích hợp với viễn thám, có thể tiết kiệm thời gian trong thu thập
thông tin sử dụng đất và môi trường. Ảnh viễn thám đang trở thành một nguồn
quan trọng thông tin không gian cho các khu đô thị. Chúng có thể giúp phát hiện sử
dụng đất và biến động sử dụng đất cho cả khu đô thị. Đặc biệt, cặp ảnh sổ máy bay
lập thể có thể được dùng để dẫn xuất mô hình CAD ba chiều các tòa nhà để hiển
thị động một thành phổ, hay để nhập trực tiếp vào CSDL GIS.
Phân tích dữ liệu
GIS có thể giúp lưu trữ, xử lý, và phân tích tự nhiên, kinh té, xã hội của
thành phố. Nhà quy hoạch có thể sau đó sử dụng các chức năng hỏi đáp không gian
và lập bản đồ cùa GIS để phân tích hiện trạng của thành phố. Qua phân tích chồng
lớp bản đồ, GIS có thể giúp nhận biết các khu vực có xung đột về phát triển đất đai
với môi trường bằng chồng lớp phát triển đất đai hiện hữu trên các bản đồ độ thích
hợp đất đai. Các khu vực nhậy cảm về môi trường có thể được nhận biết sử dụng
thông tin viễn thám và môi trường khác.
Mô hình hóa và dự phóng
Một chức năng chính của quy hoạch là dự báo tương lai dân số và tăng
trường kinh tế. GIS có thể được dùng để dự phóng. Mô hình hóa không gian các
phân bố không gian cùa chúng trong không gian cần được tiến hành, phân tích và
đánh giá để ước tính tác động của các xu thế hiện hữu dân số và tăng trưởng kinh
tế. GIS còn có thê được dùng để dự báo tác động tương lai của phát triển đến môi
15


trườnẹ nếu xu thế hiện thòi tiếp tục. Điều này có thể được thực hiện bằng dự phóng
nhu cầu tương lai về tài nguyên đất đai từ dân số và các hoạt động kinh tế, mô hình

hóa phân bổ không gian của nhu cầu như vậy, và sau đó dùng phân tích chông lớp
bản đồ GIS để nhận biết các khu vực xung đột. Với dữ liệu kinh tế xã hội bvà môi
tròng lưu trữ trong GIS, các mô hình quy hoạch môi trường đã được xây dựng đẻ
nhận biết các khu vực có lo ngại môi trường và xung đột phát triển. GIS cũng có
thể mô hình hóa các hoạt cảnh phát triển khác nhau. Nó có thể thể hiện các kết quả
mô hình hóa ở dạng đồ họa, làm cho chúng dễ trao đổi với người ra quyết định.
Nhà quy hoạch có thể dùng thông tin như vậy để xây dựng các phương án quy
hoạch khác nhau và giúp hướng dẫn phát triển tương lai sao cho chúng tránh được
xung đột.
Xây dựng các phương án quy hoạch
Bản đồ thích hợp đất đai là rất hữu ích trong xây dựng các phương án quy
hoạch. Chúng cỏ thể được dùng để nhận biết các không gian cho phát triển tương
lai. Sự kết hợp các mô hình tối ưu hóa không gian với GIS có thể giúp xây dựng
các phương án quy hoạch tìm cách cực đại hóa hay cực tiểu hóa một số chức năng
khách quan. Việc mô phỏng các hoạt cảnh phát triển với GIS có thể giúp ích trong
xây dựng các phương án quy hoạch. Sự tích hợp các máy tự động ô lưới (cellular
automata) với GIS có thể giúp tạo ra các hoạt cảnh quy hoạch khác nhau cho phát
triển bèn vững bằng cách xem xét các hạn chế môi trường, mật độ phát triển, và
hình dáng đô thị. Việc tích hợp các mô hình vị trí-phân bổ với GIS có thể giúp tìm
ra vị trí tối ưu của các cơ sở công. Việc sử dụng phân tích quyết định đa mục tiêu
trong GIS có thể giúp xem xét đa tiêu chuẩn trong việc dẫn xuất các phương án
quy hoạch.
Chọn phương án quy hoạch
Việc chọn cuối cùng phương án quy hoạch là một qúa trình chính trị, song
nhà quy hoạch có thể cung cấp đẩu vào kỹ thuật cho quá trình này bằng cung cấp
thông tin và phân tích không gian và bản đô 3-D và hiện thực ảo đê giúp các cộng
đông làm lựa chọn tập thê của mình. Sự tích hợp các mô hình không gian và phi
không gian với GIS có thê giúp đánh giá các hoạt cảnh quy hoạch khác nhau. Việc
sử dụng GIS với phân tích quyết định đa tiêu chuẩn có thể cung cấp đầu vào kỹ
thuật trong lựa chọn phương án quy hoạch. Việc so sánh tăng trưởng mức cơ sở

với tăng trưởng có quy hoạch có thể giúp các cộng đồng đánh giá ưu điểm của phát
triển tạp trung so với phát triển phân tán.
Thực hiện quy hoạch
GIS có thể được dùng trong thực hiện quy hoạch bàng cách hỗ trợ đánh giá
tác độnệ môi trường của các dự án đề xuất để đánh giá và giảm thiểu tác động của
phát triển đến môi trường. Nó có thê được dùng hiệu quả để lập trình và giám sát
phát triển đất đai. Việc tích hợp lập luận dựa vào trường hợp và GIS có thể giúp tự
động hóa phòng quy hoạch và cho phép ra quyết định nhất quán hom trong kiểm
16


soát phát triển.
Đánh giá quy hoạch, giám sát, và phàn hồi
Khi được sử dụng cùng với viễn thám, GIS có thể giúp giám sát môi trường.
Ví dụ, nó có thể được dùng để giám sát biến động sử dụng đất. Bằng chồng lớp bản
đồ phát triển đất đai tạo ra từ phân tích ảnh viễn thám trên bản quy hoạch sử dụng
đất, nó có thể xem xét liệu phát triển đất đai có đang theo bản quy hoạch sử dụng
đất không. Ngoài ra, GIS có thể được dùng để đánh giá tác động của phát triển đến
môi trường để thấy liệu có cần điều chỉnh quy hoạch hay không.
Sự tham gia của công chúng
Sự tham gia công ngày càng quan trọng trong hệ thống quy hoạch. GIS có sự
tham gia công (PPGIS) đã được phát triển để mở rộng sự tham dự công trong việc
ỉàm chính sách. Khả năng tiếp cận gia tăng của dịch vụ internet đã cung cấp một
phương tiện cho sử dụng PPGIS để tăng cường sự tham gia công trong thảo ỉuận
quy hoạch, thu thập thông tin cộng đồng địa phương, và hỗ trợ ra quyết định. GIS
có thể được dùng để giúp cộng đồng hiển thị và hiểu tốt hơn cộng đồng của mình.
Việc sử dụng hiển thị 3D có thể giúp nhà quy hoạch , công chúng, và người ra
quyết so sánh các thiết kế đô thị khác nhau hiệu quả hơn.
Các hạn chế trong sử dụng GIS trong Quy hoạch đô thị
Việc sử dụng GIS trong quy hoạch đô thị không chỉ phụ thuộc vào sự tiến bộ về

phẩn cứng và phần mềm GIS. Điều này có thể là nhân tố ít quan trọng nhất trong
xác định liệu GIS có được dùng trong quy hoạch đô thị hay không. Vị thế và đặc
điểm của tổ chức, dữ liệu, trình độ phát triển của quy hoạch , và cán bộ là các nhân
tố quan trọng hơn, đặc biệt ở các nước đang phát triển (Yeh, 1991 and 1999).
Dữ liệu
Sự thiếu dữ liệu sẵn có là một trong các ừở ngại chính trong sử dụng GIS
(Yeh, 1991). Điêu này là phức tạp thêm bởi việc định giá và độ sẵn có chung dữ
liệu không gian đối với công chúng do an ninh quốc gia (Yeh, 1998). Như là môt
kiểu hệ thông tin, GIS cần dữ liệu đồ họa và văn bản để hoạt động. Không có sư
sống trong GIS nếu không có ứng dụng và có thể không có ứng dụng nào nếu
không có dữ liệu nào. Tóm lại, dữ liệu là thiết yếu đối với GIS. Ở các nước phát
triển, một lượng hợp lý dữ liệu cân đê thiêt lập GIS được thu thập và dễ sẵn có như
vậy làm cho việc thiết lập GIS tương đối dễ, song, dữ liệu không thật dễ sẵn có ở
các nước đang phát triển. Dữ liệu dễ sẵn có nhất là từ viễn thám, song chúng chủ
yếu bị hạn chê ở thông tin lớp phủ đât từ đó một lượng rất hạn chế thông tin có thể
khai thác. Do viễn thám là phương pháp chủ đạo thu thập dữ liệu cho GIS, không
ngạc nhiên thây răng dữ ỉiệu chứa trong GIS ở các nước đang phát triển bị áp đảo
bởi dừ liệu vê môi trường tự nhiên và lớp phủ đât. Dữ liệu kinh tế xã hội, là thiết
yếu đối với quy hoạch đô thị và vùng, thườn là thiếu và thường hạn chế chủ yếu ở
dữ liệu tông điêu tra. Dữ liệu kinh tê xã hội đòi hỏi điêu tra thực địa đẳt tiền và tốn
thời gian. Có sự thiếu dữ liệu cập nhật và tin cậy cho quy hoạch vi một số phòng
17
'AI Ht. r. Ũ U O C G i A H A N Ụ I
• r?UNG 1 "iM Ĩ H Ò N G - U N THƯ V IỆN